Saubere Sache gegen Ölverschmutzung

Credit: Thinkstock

Ein schwarz-glitzernder Teppich auf der Wasseroberfläche, Vögel mit verklebtem Gefieder, Tierkadaver am Strand – wenn große Mengen Öl ins Meer geraten, sind die fatalen Folgen für Tiere und Pflanzen kaum zu übersehen. Oberste Priorität nach einem solchen Unfall ist deshalb die schnelle Beseitigung des Öls. Das passiert heutzutage unter anderem mit chemischen Hilfsmitteln. Diese sind zwar effektiv, aber nicht hundertprozentig umweltfreundlich. Forscher haben nun eine sauberere Alternative entwickelt.

Bei einer Ölkatastrophe breitet sich das Öl meist schnell auf dem Wasser aus. Es bildet dabei eine dünne Schicht, die nur schlecht entfernt werden kann und Säuberungsaktionen erschwert. Diesem Problem bekämpfen Experten oft mit speziellen Chemikalien: Diese werden auf das den Ölteppich umgebende Wasser gesprüht und sorgen aufgrund ihrer molekularen Eigenschaften dafür, dass sich die Ölfläche zusammenzieht und folglich dicker wird. Das Öl kann danach zum Beispiel kontrolliert abgebrannt werden – je dicker die Masse ist, desto mehr Öl kann auf diese Weise entfernt werden.

Bewährt haben sich für solche Zwecke vor allem Stoffe auf Silikonbasis, sogenannte Silikon-Polyether. Diese wirken effektiv, haben aber ein Manko: Sie verbleiben im Meer und sind noch Jahre später nachweisbar.

Naturstoff als Basis

Ein Team um die Chemikerin Deeksha Gupta hat sich deshalb auf die Suche nach einer umweltfreundlicheren Alternative gemacht: „Wir wollten ein nachhaltiges Mittel kreieren, das die Umwelt nicht belastet, aber genauso effektiv ist wie die üblicherweise verwendeten Substanzen", schreiben die Forscher im Fachmagazin Science Advances.

Als geeigneten Ausgangsstoff für ihr Vorhaben identifizierten die Wissenschaftler Phytol. Als Bestandteil des Pflanzenfarbstoffs Chlorophyll kommt Phytol ohnehin natürlicherweise in großen Mengen im Meerwasser vor – und es lässt sich so verändern, dass es ähnlich auf Öl wirkt wie die kommerziellen Vorbilder. Diese funktionieren, weil sie aus wasserliebenden sowie wasserabweisenden bzw. ölliebenden Gruppen bestehen – in der Fachsprache heißen diese Eigenschaften hydrophil und hydrophob. Die hydrophoben Enden der Moleküle lagern sich an die Ölfläche an, die hydrophilen Enden zeigen in Richtung Wasser. Auf diese Weise entsteht auf der Wasseroberfläche eine sogenannte monomolekulare Schicht, die dazu führt, dass die Oberflächenspannung abnimmt und sich das Öl zusammenzieht.  Nach einem ähnlichen Prinzip wirken Seifen.

Effektiv und biologisch abbaubar

Im Labortest zeigte sich eine von den Forschern hergestellte Verbindung auf Phytolbasis als besonders wirksam: Sie erhöhte die Dicke der Erdölschicht ähnlich effektiv wie herkömmliche Produkte auf Silikonbasis. Dabei hat die Phytolverbindung aber einen entscheidenden Vorteil: Anders als die Silkonverbindungen ist sie biologisch abbaubar und zerfällt dem Team zufolge spätestens innerhalb eines Monats vollständig – die Verbindung reagiert nämlich mit Wasser und wird dabei hydrolysiert, also in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt.
In einem nächsten Schritt müssen die Wissenschaftler nun testen, ob ihre Verbindung nicht nur in der kleinen Plastikschale im Labor, sondern auch im größeren Maßstab funktioniert – und wie die Substanz vor ihrem Zerfall unter Umständen die marine Tier- und Pflanzenwelt beeinflussen könnte.

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